時間：2023-10-10 10:36:00
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 知識體系 內(nèi)容安排 教學(xué)方法
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0162-03
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美國麻省理工學(xué)院提出，隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵不斷擴展[1]。目前業(yè)界普遍認(rèn)為：物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用感知技術(shù)與智能裝置對物理世界進(jìn)行感知識別，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進(jìn)行計算、處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達(dá)到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策的目的[2-5]。
物聯(lián)網(wǎng)可以廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，引發(fā)和帶動生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式和生活方式的深刻變革，成為經(jīng)濟社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)和重要引擎[6]。近年來，在“兩化融合”和“感知中國”等國家戰(zhàn)略背景下，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到了我國政府、科研、教育、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。我國經(jīng)濟社會各領(lǐng)域蘊含巨大的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用潛能，眾多行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才需求旺盛[7]。為此，中國傳媒大學(xué)于2012年通過教育部審批，依托理工學(xué)部信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系開辦物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向，成為全國較早面向本科生開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向的高校之一。
1 課程教學(xué)目標(biāo)
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》是網(wǎng)絡(luò)工程系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)方向?qū)W生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)課，其主要目的是使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和相關(guān)技術(shù)，對物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域的典型應(yīng)用有所認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架，明確物聯(lián)網(wǎng)工程各個專業(yè)課程的意義和課程之間的關(guān)系，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[8]。因此，《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程的講授成功與否關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，進(jìn)而影響到我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程[9]。
2 課程知識體系及內(nèi)容安排
2.1 知識體系
物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)分為3個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖1所示[1]。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚”和“五官”，用于識別物體、采集信息，是聯(lián)系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。感知層中的自動感知設(shè)備包括：RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設(shè)備等；感知層中的人工生成信息設(shè)備包括：智能手機、智能機器人等。
網(wǎng)絡(luò)層分為接入層、匯聚層與核心交換層。接入層通過各種接入技術(shù)連接最終的用戶設(shè)備。匯聚層的功能為：匯接接入層的用戶流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)與交換；根據(jù)接入層的用戶流量，進(jìn)行本地路由、過濾、流量均衡、優(yōu)先級管理，以及安全控制、地址轉(zhuǎn)換、流量整形等處理；根據(jù)處理結(jié)果把用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或在本地進(jìn)行路由處理。核心交換層為物聯(lián)網(wǎng)提供一個高速、安全與保證服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。匯聚層與核心交換層的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備與通信線路構(gòu)成了傳輸網(wǎng)。
應(yīng)用層可以進(jìn)一步分為管理服務(wù)層和行業(yè)應(yīng)用層。管理服務(wù)層通過中間件軟件實現(xiàn)了感知硬件與應(yīng)用軟件物理的隔離與邏輯的無縫連接，提供海量數(shù)據(jù)的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理與智能決策計算，為行業(yè)應(yīng)用層提供安全的網(wǎng)絡(luò)管理與智能服務(wù)。行業(yè)應(yīng)用層由多樣化、規(guī)?；男袠I(yè)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，包括：智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能交通、智能醫(yī)療等。
此外，涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的共性技術(shù)包括信息安全、網(wǎng)絡(luò)管理、對象名字服務(wù)與服務(wù)質(zhì)量保證等。
2.2 內(nèi)容安排
《物聯(lián)網(wǎng)技g與應(yīng)用》課程的內(nèi)容安排[10-12]如圖2所示，其中，各部分包含的主要內(nèi)容有[1-6]以下幾方面。
物聯(lián)網(wǎng)概論：物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會背景、技術(shù)背景；物聯(lián)網(wǎng)的定義與主要技術(shù)特征；物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
RFID技術(shù)：自動識別技術(shù)的發(fā)展背景、條形碼簡介、磁卡與IC卡的應(yīng)用、RFID、RFID應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成、RFID標(biāo)簽編碼標(biāo)準(zhǔn)。
傳感器技術(shù)：傳感器；智能傳感器與無線傳感器；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)。
嵌入式技術(shù)：智能設(shè)備的研究與發(fā)展；集成電路；嵌入式技術(shù)的研究與發(fā)展；RFID讀寫器與中間件軟件設(shè)計；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計；可穿戴計算研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用；智能機器人研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。
移動通信技術(shù)：通信技術(shù)的發(fā)展；移動通信技術(shù)的研究與發(fā)展；3G技術(shù)與移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。
定位技術(shù)：位置信息與位置服務(wù)；物聯(lián)網(wǎng)中的位置服務(wù)；定位系統(tǒng)；移動通信定位技術(shù)、基于無線局域網(wǎng)的定位技術(shù)、基于RFID的定位技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)。
數(shù)據(jù)處理技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基本概念；海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)存儲與云計算；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)中的智能決策。
信息安全技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)信息安全中的四個重要關(guān)系問題；物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)研究；RFID安全與隱私保護(hù)研究。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用：智能電網(wǎng)；智能交通；智能醫(yī)療；智能物流。
3 課程教學(xué)方法
自2014年春季學(xué)期《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程首輪授課起至今，筆者已從以下幾方面做了有益嘗試，取得了良好的效果。
3.1 采用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式將課堂內(nèi)外相結(jié)合
翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。該教學(xué)模式需要學(xué)生在課后完成自主學(xué)習(xí)，即自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識的方式，可以通過看視頻講座、聽播客、廣泛閱讀各種書籍、與其他同學(xué)討論等方式進(jìn)行。教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個性化學(xué)習(xí)，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實踐獲得更真實的學(xué)習(xí)體驗。翻轉(zhuǎn)課堂是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)流程的徹底顛覆。
在該課程的講授方式上，筆者嘗試引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，轉(zhuǎn)變以往授課過程中教師“滿堂灌”、學(xué)生只是被動接受的傳統(tǒng)教學(xué)模式，利用教學(xué)實踐中小班授課、學(xué)生人數(shù)較少的優(yōu)勢，使每位同學(xué)都有機會走上講臺，輪流充當(dāng)“教師”的角色，過一把“教師癮”，從而充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。具體的實施過程為：首先，請每名學(xué)生選取物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科中自己較為感興趣的一項具體技術(shù)作為自己的講授對象，通過廣泛查閱書籍文獻(xiàn)資料、上網(wǎng)搜索最新科技資訊等方式了解該項技術(shù)的來龍去脈、前世今生及發(fā)展前沿。然后，請學(xué)生自制課件，通過文字、圖片、視頻等方式形象生動地向大家講解艱澀枯燥的具體技術(shù)內(nèi)容。其間，其他同學(xué)可以隨時提問，形成良好的互動效果，極大地活躍了課堂氣氛，同時也鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和語言表達(dá)能力。最后，由教師點評學(xué)生的表現(xiàn)，指出其講解的優(yōu)缺點，并補充完善知識點內(nèi)容。學(xué)生的個人表現(xiàn)很大程度上決定了該門課程的個人結(jié)課成績。通過3年來具體的實踐，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生們搜集資料的深度和廣度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了筆者的預(yù)期。作為老師，在授課的同時也收獲了很多新知識，達(dá)到了教學(xué)相長的目的。
3.2 教學(xué)與科研相結(jié)合
教師授課過程中應(yīng)避免簡單生硬地照本宣科，而應(yīng)以自身的科研經(jīng)歷和科研體會現(xiàn)身說法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物聯(lián)網(wǎng)作為一門新興學(xué)科，發(fā)展日新月異。每輪備課時都要加入新的科技進(jìn)展，對于教師來講，在科研方面需要不斷地關(guān)注科技前沿動態(tài)，及時更新知識，極具挑戰(zhàn)性。就筆者而言，由于一直從事數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的研究，在講授第八章《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)》時，就結(jié)合目前正在進(jìn)行的有關(guān)電視節(jié)目受眾收視情況的數(shù)據(jù)挖掘研究課題，以實驗中具體的數(shù)據(jù)、模型為例，為學(xué)生講解數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的具體流程和其中的關(guān)鍵步驟，從而進(jìn)一步加深學(xué)生對該技術(shù)的理解程度。
3.3 “走出去”與“引進(jìn)來”相結(jié)合
“走出去”是指教師應(yīng)當(dāng)經(jīng)常參加國內(nèi)外相關(guān)教研機構(gòu)組織的高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的培訓(xùn)班、研討會等，廣結(jié)同行，吸取其他兄弟院校專業(yè)建設(shè)、課程改革的成功經(jīng)驗，達(dá)到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，還可以與國內(nèi)一些專業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)建立良好的合作關(guān)系，建立學(xué)生實習(xí)、實訓(xùn)基地。學(xué)生可以到企業(yè)實地參觀相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)線，以便與課堂中學(xué)到的知識點概念、原理聯(lián)系起來，獲得感性認(rèn)識，從而加深理解。同時，學(xué)生可以利用寒暑假時間到企業(yè)實習(xí)或選派學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，不但使學(xué)生掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、熟悉了企業(yè)的運行模式，還可以為企業(yè)提供專業(yè)的人才，拓展學(xué)生的就業(yè)渠道[13]。
“引進(jìn)來”是指教師應(yīng)當(dāng)定期邀請國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的權(quán)威教授、相關(guān)技術(shù)人員走進(jìn)課堂、走上講臺，為學(xué)生帶來最新的行業(yè)發(fā)展信息。此外，在教材選擇方面，教師應(yīng)當(dāng)不局限于國內(nèi)出版的一些經(jīng)典教材，還應(yīng)當(dāng)廣泛引進(jìn)國外的外文教材，追蹤國際領(lǐng)先的前沿技術(shù)[14]。
綜上所述，文章從“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)目標(biāo)、知識體系及內(nèi)容安排、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了探討。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近年來的新興技術(shù)，該課程也是中國傳媒大學(xué)理工學(xué)部信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系自2014年首次引入的新課程，一切還在逐步摸索過程中，因此，探尋一套適合本專業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)方案任重道遠(yuǎn)。
4 結(jié)語
此文是筆者近3年來參加物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)研討班培訓(xùn)、備課、授課的心得體會。由于筆者的驗有限，考慮問題難免有失偏頗，望與各位讀者共同探討。作為一名青年教師，筆者未來仍然需要逐步沉淀，不斷思考、總結(jié)、實踐，為培養(yǎng)出社會需要的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才貢獻(xiàn)力量。
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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論；實驗教學(xué)；實驗考核
中圖分類號：TP393；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）03-0091-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息浪潮。2009年8月總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時提出“感知中國”后，物聯(lián)網(wǎng)的探索逐漸成為國家戰(zhàn)略。2010年3月底，教育部批準(zhǔn)30所高校第一批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，沒有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)校也相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的課程。我校于2010年招生時就將物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)課程加入了計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，并于本學(xué)期首次開設(shè)了《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程。本課程的特點是理論性強，通過實驗課加強學(xué)生對于物聯(lián)網(wǎng)理論內(nèi)容的理解，才能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和專業(yè)實踐能力，加強實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的實驗內(nèi)容，對培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才具有重大的意義。
1 研究現(xiàn)狀及存在問題
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》是本學(xué)期為2010級計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)新開設(shè)的一門專業(yè)任選課。課程的目標(biāo)是使學(xué)生可以對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識有一個全面、系統(tǒng)的認(rèn)識；具備規(guī)劃設(shè)計與構(gòu)建出一些簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的能力；具備運用理論知識解決實際問題的基本素質(zhì)。
現(xiàn)在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的學(xué)校很多，主要從理論上講解物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID（射頻識別）技術(shù)等，項目組對市面上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程及實驗的教材及幾個學(xué)校的實驗教學(xué)做了調(diào)查，主要發(fā)現(xiàn)有以下幾個問題：
1.1 課程內(nèi)容差異很大，實驗內(nèi)容不統(tǒng)一
物聯(lián)網(wǎng)是一個相對比較新的技術(shù)，很多理論還沒有完全沉淀下來，形成非常統(tǒng)一的理論體系。不同的學(xué)校不同的教材講授的內(nèi)容有很大差異，相對于實驗內(nèi)容也就有不同的安排。
1.2 開設(shè)的專業(yè)不同，實驗內(nèi)容的重點不一
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一個綜合性比較強的新技術(shù)，涉及到計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)等，造成了不同專業(yè)都開物聯(lián)網(wǎng)課程的現(xiàn)狀。通信技術(shù)相關(guān)專業(yè)講解的重點在于物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸、通信協(xié)議分析等，自動控制相關(guān)專業(yè)講解的重點在于物聯(lián)網(wǎng)芯片的研究設(shè)計等。計算機相關(guān)專業(yè)講解的重點在于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)算法、應(yīng)用開發(fā)等。開設(shè)專業(yè)的不同，導(dǎo)致了實驗內(nèi)容的重點不一。如北京科技術(shù)大學(xué)王志良教授出版的實訓(xùn)教程[1]有大量的硬件設(shè)計指導(dǎo)等。
1.3 不同學(xué)校配備的實驗箱不同，實驗操作不一致
對于物聯(lián)網(wǎng)課程的實驗大部分都是基于實驗箱進(jìn)行操作的，不同的學(xué)校配備的實驗箱基本都不同。每種實驗箱都有不同的核心板，不同的程序，操作起來都有自己的步驟[2]。本系關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的實驗箱共有3套，即使是同一種類型的實驗，軟硬件環(huán)境，實驗效果也都不同，這也給實驗的選擇、融合帶來一定的難度。
1.4 學(xué)生層次不同，實驗內(nèi)容的難易度設(shè)置問題
物聯(lián)網(wǎng)實驗需要大量的硬件編程基礎(chǔ)，這些基礎(chǔ)都是通過以前課程的學(xué)習(xí)積累的。有的學(xué)生基礎(chǔ)好些，如果實驗內(nèi)容過淺，就不能滿足學(xué)生對知識的渴望，設(shè)置過難又使基礎(chǔ)不好的學(xué)生失去信心。
基于以上問題的分析，我們在實驗內(nèi)容的選擇上要以符合專業(yè)需求為主要方向，找出實驗教學(xué)的重點，體現(xiàn)實驗的層次性等，為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方向的應(yīng)用人才奠定基礎(chǔ)。
2 實驗內(nèi)容研究
主要研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的基礎(chǔ)實驗與應(yīng)用實驗內(nèi)容，以符合專業(yè)需求為導(dǎo)向，整合現(xiàn)有實驗箱實驗的基礎(chǔ)上，在各個實驗中擬設(shè)置選學(xué)內(nèi)容，以滿足不同層次學(xué)生的要求，同時為學(xué)生深入學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程打下堅實基礎(chǔ)。
擬選取以下6組實驗：
（1）建立實驗環(huán)鏡
實驗為1學(xué)時，主要是認(rèn)識實驗設(shè)備，安裝配置IAR、KeilC開發(fā)環(huán)境。
（2）數(shù)據(jù)感知實驗
實驗為3學(xué)時，主要物聯(lián)網(wǎng)感知層的實驗，包括溫濕度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器的實驗，使學(xué)生通過各種傳感器感知信號及編程方法。選學(xué)內(nèi)容設(shè)置為光電傳感器、壓力傳感器。
（3）ZigBee組網(wǎng)實驗
實驗為4學(xué)時，主要是讓學(xué)生熟悉ZigBee協(xié)議棧原理、工作流程，掌握點對點、星狀網(wǎng)通信原理及相關(guān)程序應(yīng)用分析。選學(xué)內(nèi)容為樹狀通信實驗等。
（4）網(wǎng)關(guān)通信實驗
實驗為2學(xué)時，使學(xué)生掌握網(wǎng)關(guān)上各種通信接口如串口，網(wǎng)口、GPRS的使用及程序分析修改。
（5）認(rèn)識RFID系統(tǒng)實驗
實驗為2學(xué)時，使學(xué)生掌握RFID 的基本原理，學(xué)會RFID 模塊的使用方法及相關(guān)程序分析。選學(xué)內(nèi)容為超高頻RFID模塊分析等。
（6）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗
實驗為4學(xué)時，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的實驗，主要是對智能家居系統(tǒng)、智能超市系統(tǒng)和智能倉儲系統(tǒng)從系統(tǒng)功能、架構(gòu)、原理上進(jìn)行分析，并通過各種模擬系統(tǒng)進(jìn)行實際分析等。選學(xué)內(nèi)容為智能農(nóng)業(yè)等。
實驗的總學(xué)時為16學(xué)時，我們的重點放在無線傳感器網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上。
3 實驗教學(xué)方法與手段
3.1 啟發(fā)式教學(xué)
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改變以往填鴨式教學(xué)方法，在實驗中，先講解實驗內(nèi)容和實驗要求等基本內(nèi)容后，再將本次實驗的結(jié)果展示出來，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)問題，由教師以點撥、提問和探討的方式加以解決。實驗中根據(jù)學(xué)生的實際情況，這種變學(xué)生被動為主動參與的教學(xué)方法在調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上均收到了良好的效果。
3.2 層次教學(xué)
根據(jù)實驗教學(xué)的進(jìn)度和實驗深度要求的不同，把實驗分成不同的層次，有助于引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)。在物聯(lián)網(wǎng)實驗教學(xué)中分成兩個方面的層次。
第一個層次，是從必學(xué)到選學(xué)將實驗內(nèi)容分成必學(xué)和選學(xué)，必學(xué)是所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。選學(xué)內(nèi)容是對本實驗更有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
第二個層次，是將必修實驗再分為使用、驗證分析、綜合設(shè)計3個層次。
在教學(xué)前期適合于做一些使用層次要求的實驗，如建立實驗環(huán)鏡、傳感器和ZigBee網(wǎng)等， 通過全面使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使學(xué)生對傳感器、ZigBee等操作有全面的感性認(rèn)識。 在有一定的操作和理論基礎(chǔ)時可做驗證分析層次的實驗，從外部觀察驗證傳感器、ZigBee的原理、編程、實現(xiàn)過程。如學(xué)完進(jìn)程就可通過在實際的操作系統(tǒng)上編程使用系統(tǒng)調(diào)用來觀察操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果分析不同的調(diào)度策略。 在驗證分析的基礎(chǔ)上就可做設(shè)計實現(xiàn)層次的實驗，要求學(xué)生在模擬操作系統(tǒng)上自己編程實現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能模塊，并觀察自己所設(shè)計的功能模塊的工作情況。讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)功能有一個使用、探索驗證、自己設(shè)計逐步深入的學(xué)習(xí)過程。
4 實驗考核
考試是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解教師教學(xué)效果的一個重要方法。許多高校計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件課程實驗教學(xué)和課堂教學(xué)的比例超過20%，但學(xué)生的成績僅憑試卷考試來確定，忽略了實驗教學(xué)成績，這是不全面的。因此需要完善學(xué)生成績評定，充分調(diào)動學(xué)生對實驗教學(xué)的積極性，達(dá)到學(xué)生實驗動手能力的成績在總評成績中占一定比例。在平時的實驗教學(xué)中，應(yīng)該告知學(xué)生實驗成績在總評成績中的比例，要求學(xué)生重視實驗報告，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，鼓勵學(xué)生認(rèn)真總結(jié)實驗經(jīng)驗，杜絕抄襲他人現(xiàn)象。幾年來在計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件實驗教學(xué)成績占課程總評成績的20%～30%是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>
5 結(jié) 語
本文對《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》實驗課程的內(nèi)容、實驗教學(xué)方法與手段、實驗考核等方面所作的分析，可為高校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程提供一些參考。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的實驗教學(xué)是培養(yǎng)實用性和創(chuàng)新性的高素質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的重要途徑和手段。因此，實驗教學(xué)是當(dāng)前需要認(rèn)真研究和探討的問題。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]王志良，王新平. 物聯(lián)網(wǎng)工程實訓(xùn)教程：實驗案例和習(xí)題解答[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[2]魏曉寧. 物聯(lián)網(wǎng)實驗教學(xué)初探[J]. 計算機時代， 2011（10）：49-53.
[3]劉云浩. 物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社， 2010.
[4]吳功宜. 物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.
[5]徐勇軍. 物聯(lián)網(wǎng)實驗教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.
《智能樓道燈――紅外線傳感器》點評
1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)精心設(shè)計
《智能樓道燈――紅外線傳感器》中“迎賓器”的運用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一下子提了起來，也體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用其實就在身邊，只是我們暫時缺少發(fā)現(xiàn)它們的眼睛而已。然后，教師通過例舉大量生活中紅外線傳感器的應(yīng)用場景，最后定位到對智能樓道燈系統(tǒng)的深入剖析上來，使學(xué)生的思維由感性的認(rèn)識上升到理性的分析，很好地體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用。
2.問題導(dǎo)向?qū)訉由钊?/p>
通過“提出問題――大膽猜測――小心求證”的學(xué)習(xí)模式，體現(xiàn)了“問題導(dǎo)向”的教學(xué)策略，教師通過對“感知信息的設(shè)備是什么”和“人體的哪種信息被感知”這兩個問題的分析與探討，逐步引導(dǎo)學(xué)生獲得答案。求證中對于概念性知識的獲取，也是經(jīng)歷了“文字描述――圖片描述――實物展示”的層層深入的過程，讓學(xué)生從書本走向?qū)嶋H，使學(xué)生對紅外線傳感器的體驗逐漸加深。
3.模型構(gòu)建整體認(rèn)知
通過實驗器材讓學(xué)生動手搭建“智能樓道燈系統(tǒng)”的簡易模型，教師解讀其工作原理，并提煉出物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)，讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)“感知――傳輸――應(yīng)用”的過程有了初步的了解，并藉此建立對物聯(lián)網(wǎng)的整體認(rèn)知，這是本節(jié)課在進(jìn)行有關(guān)紅外線傳感器知識教學(xué)之外的一大收獲。雖然教材中并沒有體現(xiàn)，但本課是教材的第二課，在第一課“初識物聯(lián)網(wǎng)”后主要是各類傳感器的教學(xué)，可如果只是單純地對傳感器進(jìn)行介紹而不讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)形成認(rèn)識的話，就無法很好地引領(lǐng)后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)。
4.實驗教學(xué)幫助理解
本課不僅有建模的實驗，還有利用實驗儀器設(shè)計探究實驗的設(shè)計，這樣做的目的是為了便于學(xué)生理解紅外線傳感器的探測范圍。為此教師精心設(shè)計了實驗報告單，并對學(xué)生小組進(jìn)行了合理的分工，還讓學(xué)生在進(jìn)行探究實驗前對實驗的方法及注意事項有了一定的了解，實驗中也能細(xì)心指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)問題，并鼓勵和肯定學(xué)生的創(chuàng)新想法。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)的思考
目前，國內(nèi)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的普及教育才剛剛興起，作為信息技術(shù)教學(xué)一個新的增長點，到底需要使我們的學(xué)生達(dá)成怎樣的目標(biāo)，還有待進(jìn)一步研究。但不可否認(rèn)的是，物聯(lián)網(wǎng)已悄悄地出現(xiàn)在我們的身邊，默默地影響和改變著我們的生活。作為普及教育的教材已在江蘇出現(xiàn)，但教師該如何組織課堂教學(xué)、實驗器材的開發(fā)與配備以及探究實驗教學(xué)的設(shè)計與研究，也是擺在信息技術(shù)教師面前的新課題。
1.教師對新事物、新知識急需充電
物聯(lián)網(wǎng)雖是對互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸，但卻是革命性的，它的根本還是傳感網(wǎng)，到如今是借助著因特網(wǎng)、通信網(wǎng)的發(fā)展而不斷發(fā)展著。當(dāng)江蘇的義務(wù)教育信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)納入其中作為拓展模塊，并放入小學(xué)六年級及初中九年級教材中時，我們的信息技術(shù)教師是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了卻還是個問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)中涉及大量的傳感知識及最新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對于這些知識的儲備目前的信息技術(shù)教師隊伍還是比較缺乏的，這一方面需要我們教師自身加強對新事物和新知識的不斷充電，另一方面也需要我們的各級教研部門對教師加強培訓(xùn)，以利于他們快速掌握這些新的教學(xué)內(nèi)容。
2.教師的教學(xué)方法亟待有所突破
從目前的教學(xué)現(xiàn)狀來看，有些開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展模塊的學(xué)校的教師，在教學(xué)方法上還是沿用著以往傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學(xué)方式，如任務(wù)驅(qū)動等。這些教學(xué)方法固然經(jīng)典，但未必能適應(yīng)現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)，因為在介紹各類傳感器時需要設(shè)計與開發(fā)各種探究實驗，以利于學(xué)生能理解各類傳感器的特點和工作原理，或在體驗與設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用時也希望能設(shè)計并實踐各種創(chuàng)新實驗，所以對實驗教學(xué)法的研究可以說是一個突破點，這就需要我們在實驗準(zhǔn)備、實驗設(shè)計、實驗實施和實驗總結(jié)等的方法上加以研究，以求在信息技術(shù)的教學(xué)方法上有所突破。
3.實驗器材的開發(fā)和配備要跟進(jìn)
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；創(chuàng)新模式；創(chuàng)新研究；傳感器網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）20-0070-03
一、引言
近些年來，一場關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)暴席卷全球，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things， IOT）技術(shù)被稱為繼計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù)之后的信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的又一次技術(shù)浪潮，它代表了下一代信息技術(shù)發(fā)展的重要方向。[1] 我國于2009年制定了“感知中國”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，將其列為重點研究領(lǐng)域。[2] 如果說在過去的十幾年中，計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深刻的改變了現(xiàn)代教育教學(xué)模式，使得單純的依靠紙質(zhì)的教育模式發(fā)展到現(xiàn)在依靠多媒體教學(xué)平臺和遠(yuǎn)程教學(xué)平臺等新型教學(xué)模式。那么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使現(xiàn)代教育教學(xué)邁向更高的高度，是現(xiàn)代教育教學(xué)模式提升的新的發(fā)動機，將使得現(xiàn)代教育教學(xué)模式產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
在教育領(lǐng)域，新課改提出“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具”的要求。[3] 目前計算機多媒體技術(shù)日臻成熟，特別是微處理器技術(shù)的發(fā)展，使得信息裝備從巨型化走向微型化，學(xué)生可以通過微型個人終端設(shè)備了解知識。作為下一代“計算無處不在”的關(guān)鍵技術(shù)，[4] 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育改革領(lǐng)域的發(fā)展提供了保障。在新的時期，高校必須具有科技敏銳性，需要不斷采用新技術(shù)、新方法提高教學(xué)管理，以更好的服務(wù)于學(xué)生，所以有必要在教學(xué)領(lǐng)域引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高管理效率和質(zhì)量。
同時，當(dāng)代高校大學(xué)生更具有自我探索精神和獨立思考的能力，他們對新事物嗅覺更靈敏，接受速度更快，對高新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用熱情更高。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代創(chuàng)新教育模式中，在提升教學(xué)管理水平的同時，也有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和對新技術(shù)的感知能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將有助于全面提升教學(xué)水平和教學(xué)環(huán)境，加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化進(jìn)程。教育物聯(lián)網(wǎng)的時代已經(jīng)來臨，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)模式創(chuàng)新研究可以有效為當(dāng)前高校教育教學(xué)模式探索拓寬思路。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，進(jìn)行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。[5，6] 物聯(lián)網(wǎng)是一個全球的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)獲取開發(fā)和通信能力，將實際物體和虛擬物體聯(lián)系在一起。該網(wǎng)絡(luò)包括現(xiàn)存的互聯(lián)網(wǎng)及其延伸和拓展，并具有具體物體識別、傳感器、激光掃描器和通信連接功能等為其提供獨立聯(lián)合服務(wù)和應(yīng)用基礎(chǔ)。[7]
物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的，主要有以下幾個特點：全面感知，利用RFID、傳感器、二維碼以及其它各種感知設(shè)備，隨時隨地采集各種動態(tài)對象，全面感知世界；可靠的傳輸，感知的信息通過以太網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)進(jìn)行實時傳送。[8] 無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面覆蓋，感知信息的自由傳送成為現(xiàn)實。智能處理，利用云計算技術(shù)及時對海量信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)智能化的控制和管理，真正達(dá)到人與物的溝通，如圖1所示。
三、傳統(tǒng)課堂教學(xué)中面臨的挑戰(zhàn)
1.教學(xué)資源有限和教學(xué)過程單一
在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教學(xué)資源比較有限，特別是在早期，一塊黑板、一本書、一支粉筆貫穿整個教學(xué)過程。在互聯(lián)網(wǎng)時代，多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中被普遍使用，將內(nèi)容投放到黑板上，圖文并茂，使得教師更專注于知識的講解，極大地提高了課堂教學(xué)效率，也提高了學(xué)生的興趣。但是目前的教學(xué)模式中，單純依靠教師講解或使用投影設(shè)備的“開會式的學(xué)習(xí)”枯燥、呆板，學(xué)生缺乏主動；教師的“主導(dǎo)”幾乎完全代替了學(xué)生的“主體”，課堂教學(xué)缺乏活力。這種傳統(tǒng)教學(xué)模式使得學(xué)生過分依賴教師與書本，造成主體意識淡薄，缺乏創(chuàng)新精神，阻礙其素質(zhì)全面發(fā)展。單調(diào)枯燥的方式對學(xué)生已經(jīng)不再具有吸引力，有限的教學(xué)資源和單一的教學(xué)過程已經(jīng)不能滿足課堂中學(xué)生的需要。
2.繁瑣的傳統(tǒng)的教學(xué)管理需要投入大量的人力物力，費時費力，并且可靠度差
當(dāng)前學(xué)校教學(xué)活動中，需要讓學(xué)生使用大量的教學(xué)儀器設(shè)備，各個學(xué)科都配備了教學(xué)實驗室，作為學(xué)校的固定資產(chǎn)，需要有專人負(fù)責(zé)設(shè)備的管理清點工作。每一個教學(xué)實驗室，在每一天都會有不同班級參與實驗學(xué)習(xí)。一方面，為了防止資產(chǎn)流失，需要投入大量人力物力進(jìn)行教學(xué)管理，另一方面，還需要專業(yè)人員隨時監(jiān)督，防止設(shè)備儀器或者原材料對學(xué)生造成傷害。不但費時費力，可靠性也差。
3.傳統(tǒng)的課外教學(xué)過于單一、枯燥，難以調(diào)動學(xué)生的積極性
課外教學(xué)被稱之為第二課堂，是在課堂教學(xué)以外，以發(fā)展學(xué)生的個性特長、開發(fā)智力、培養(yǎng)能力為中心，有計劃地開展各種教育教學(xué)實驗活動。傳統(tǒng)課外教學(xué)主要使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，這雖然可以方便學(xué)生在任何地方和任何時候都能進(jìn)行學(xué)習(xí)，但是學(xué)生和教師直接交互較少，主要是學(xué)生聽、教師教的方式，學(xué)生被動的接受，互動性差。
四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)模式
1.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能化教學(xué)環(huán)境
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使現(xiàn)實世界中的物體具有感知性和智能性成為可能，可以實現(xiàn)人與機器之間的交互、人與物品之間的交互、人與人之間的社會互?？腕w可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與虛擬環(huán)境進(jìn)行無縫連接，人與物可以進(jìn)行交流。在課堂教學(xué)中，學(xué)生可以有選擇的獲取教師內(nèi)容，教師可以即時捕捉、分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的需求信息，并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。為實現(xiàn)學(xué)生出勤情況的智能統(tǒng)計，可以將RFID芯片集成到學(xué)生一卡通中，教室設(shè)置自動感測RFID信息系統(tǒng)，即時統(tǒng)計學(xué)生人數(shù)。教務(wù)管理部門也可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢學(xué)生出勤情況。
對于年齡段較小的學(xué)生教育中，可以讓幼兒佩戴腕帶式標(biāo)簽，學(xué)校通過信息系統(tǒng)自動檢測學(xué)生體溫，當(dāng)體溫異常時，系統(tǒng)將發(fā)出警報并通知相關(guān)人員，及時進(jìn)行處置，同時還可以在標(biāo)簽中配備定位系統(tǒng)，隨時了解學(xué)生的位置，避免幼兒走失和被拐賣，即使發(fā)生意外，也能被及時找到。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以用來控制教室中的教學(xué)設(shè)備，教室內(nèi)安裝具有光敏和溫控的傳感器節(jié)點，通過智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)教室光線強弱自動調(diào)節(jié)教室窗簾的開關(guān)，也可以根據(jù)溫濕度高低調(diào)節(jié)空調(diào)溫度或者進(jìn)行通風(fēng)切換。
2.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)豐富實驗教學(xué)活動
當(dāng)前實驗過程主要是讓學(xué)生到指定的實驗環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)實驗，但是對于一些需要采用遠(yuǎn)程教學(xué)的活動，如成人教育、遠(yuǎn)程教育等，學(xué)生無法實時參與教學(xué)實驗。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使達(dá)到與現(xiàn)場教學(xué)類似的效果成為可能。通過在實驗室和遠(yuǎn)程終端配置RFID設(shè)備，在本地實驗室將實驗器材加入到物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，實驗過程數(shù)據(jù)被實時采集，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭_(dá)遠(yuǎn)程終端，實驗者在遠(yuǎn)程通過RFID設(shè)備可以實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化。教師在授課過程中可以通過實驗儀器上的RFID遠(yuǎn)程控制教學(xué)儀器，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，將實驗過程與結(jié)果實時顯示在課堂中，學(xué)生也可以遠(yuǎn)程控制實驗設(shè)備，調(diào)整實驗參數(shù)，觀察實驗結(jié)果，實現(xiàn)實驗教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化與智能化。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可用于校園安全管理，當(dāng)前學(xué)校學(xué)生人數(shù)密度大，社會閑散人員偽裝成學(xué)生進(jìn)入學(xué)校盜竊事件時有發(fā)生?？梢栽谒奚衢T口設(shè)置RFID系統(tǒng)，自動檢測學(xué)生配戴的智能標(biāo)簽，在顯示屏顯示學(xué)生圖像信息，物管人員很容易區(qū)別校內(nèi)外人員，以保證校園安全。
3.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)課堂教學(xué)效果的實時測評
當(dāng)前教學(xué)評測一般以督導(dǎo)組聽課，學(xué)期末學(xué)生對教師系統(tǒng)評分為主，這種模式對評價教師教學(xué)水平，督促教師重視教學(xué)質(zhì)量方面效果明顯。但是面臨的主要問題是主觀性強，督導(dǎo)組聽課次數(shù)有限，學(xué)生評價一般在考試成績公布后進(jìn)行，課程已經(jīng)結(jié)束相當(dāng)長一段時間，學(xué)生在評測時隨意度大，反應(yīng)實際情況差，同時也不能反應(yīng)學(xué)生課程活動的情況。教學(xué)活動是雙方面的，教學(xué)評測需要教與學(xué)的雙方參與，所以教學(xué)評測需要反應(yīng)教師和學(xué)生兩個方面的效果，而物聯(lián)網(wǎng)為此提供了技術(shù)可能。實時教學(xué)測評是基于學(xué)生互動反饋系統(tǒng)，可反復(fù)使用。為每個學(xué)生配備簡易傳感節(jié)點，或者在每個課桌上安裝簡易傳感節(jié)點，學(xué)生在一堂課結(jié)束后，可以及時通過傳感器節(jié)點信息輸入屏將教學(xué)信息反饋給教師或者教務(wù)處。另一方面，教師可以通過傳感節(jié)點捕捉學(xué)生上課時的聽課狀態(tài)，教師根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時調(diào)整上課方式或內(nèi)容。
4.利用物聯(lián)網(wǎng)拓展課外教學(xué)
課外教學(xué)是學(xué)校教學(xué)的第二課堂，可以有效拓展學(xué)生知識空間和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在一些實踐性較強的課程中，比如農(nóng)學(xué)、林學(xué)等相關(guān)課程，學(xué)生通過實地參觀學(xué)習(xí)可以獲得直觀的體驗與真實的感受。當(dāng)前農(nóng)業(yè)、林業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸密切結(jié)合，建立相應(yīng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基地。通過在學(xué)校開展基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實踐活動，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)當(dāng)前的先進(jìn)測量技術(shù)和傳感技術(shù)，使得學(xué)生密切關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用的發(fā)展動向。
五、在現(xiàn)代教學(xué)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要意義
1.有利于建立全面和主動的教學(xué)管理體系
當(dāng)前大學(xué)校園的學(xué)習(xí)環(huán)境相對比較寬松，學(xué)生時間較自由，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)教師和學(xué)生的無縫連接。教師可以使用RFID隨時了解學(xué)生的情況，學(xué)生也可以通過RFID隨時與教師建立聯(lián)系。同時，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效完善教學(xué)管理的組織、評價和考核系統(tǒng)，從而建立全面的教學(xué)質(zhì)量保障和監(jiān)控體系。
2.有利于構(gòu)建智能的教學(xué)科研環(huán)境
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無所不在的特點和信息完整與可靠傳輸特性，可實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的真正交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實驗教學(xué)提供了一個共享的、安全的、智能化的實驗教學(xué)環(huán)境。徹底改變現(xiàn)行多媒體教學(xué)單一化、實驗過程模擬化、實驗效果抽象化的弊病。
3.有利于創(chuàng)新教學(xué)模式的開展
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)模式更具開放性和創(chuàng)新性。當(dāng)前基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)模式是單向輸出，而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)模式具有互動交互性，更能吸引學(xué)生參與和激發(fā)學(xué)生深層思考。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將教學(xué)模式從多媒體技術(shù)支持拓展到全空間全方位的開放模式，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
4.有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)
將物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方法、產(chǎn)品運用到教與學(xué)的過程及資源的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價中，改進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的模式，提高學(xué)生的創(chuàng)新精神及能力，讓未來學(xué)習(xí)充滿智慧，探討物聯(lián)網(wǎng)對創(chuàng)新教育模式的教學(xué)研究，擴充對新時期大學(xué)生創(chuàng)新模式教育的理論研究。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與創(chuàng)新教育模式研究互為促進(jìn)，在思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教學(xué)模式創(chuàng)新研究的探索過程中，也會為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提供新的方向，拓展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并最終會形成一支服務(wù)于創(chuàng)新人才體系的應(yīng)用體系，這同樣具有重要的理論意義。
六、結(jié)束語
本文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和特征，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展為現(xiàn)代教育教學(xué)模式的創(chuàng)新提供了新的契機。本文主要研究了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在創(chuàng)新教育模式中的應(yīng)用，作為一項新技術(shù)應(yīng)用，設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中的若干應(yīng)用模式，給出了物聯(lián)網(wǎng)與課程整合的想法。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)模式中的應(yīng)用具有重大的意義，有利于建立全面和主動的教學(xué)管理體系，有利于構(gòu)建智能的教研環(huán)境和有利于重構(gòu)創(chuàng)新、開放的教學(xué)模式。但是，物聯(lián)網(wǎng)在創(chuàng)新教育中的應(yīng)用研究才剛剛開始。隨著應(yīng)用的深入，物聯(lián)網(wǎng)在創(chuàng)新教育培養(yǎng)中的研究將會逐步深入。
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關(guān)鍵詞:中職；計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；軟件技術(shù)；實訓(xùn)教學(xué)
前言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命，涉及的領(lǐng)域廣，其理念也日趨成熟。從整體來看，中國物聯(lián)網(wǎng)市場主要份額有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)和智能家居等行業(yè)。2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展推向了，我國在無錫建立了“感知中國”研究中心，中國科學(xué)院、電信運營商和多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究機構(gòu)，越來越多的行業(yè)和企業(yè)需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才，加大物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)各級人才培養(yǎng)力度，已經(jīng)成為當(dāng)前職業(yè)教育相關(guān)專業(yè)改革與發(fā)展的一項重要和緊迫任務(wù)，中職業(yè)學(xué)校的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置應(yīng)該著眼于社會的發(fā)展需要，增加在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容以及實訓(xùn)上增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓(xùn)，培養(yǎng)既掌握計算機專業(yè)的知識技能，又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才，適應(yīng)社會信息化產(chǎn)業(yè)新趨勢的發(fā)展。
1中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀
目前，全國大多數(shù)本科、高職院校都開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè)，并把該專業(yè)作為重點規(guī)劃和發(fā)展專業(yè)，學(xué)科知識體系及課程設(shè)置都在研究與探討，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)與實訓(xùn)處在摸索、實踐階段，沒有成熟的體系、成功的經(jīng)驗可以借鑒。中職學(xué)校也積極創(chuàng)造條件開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)，但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展技術(shù)，主要涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件開發(fā)和電子技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用，而大多數(shù)中職學(xué)校學(xué)科體系不夠完善、受學(xué)制，專業(yè)師資和教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備等因素限制，如何在學(xué)校現(xiàn)有師資、課程、實訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建能滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的需求、又具有本校特色的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，是各個學(xué)校急需解決的問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)上采用兩步走的方式來實現(xiàn)：第一步，各中職學(xué)校將結(jié)合學(xué)校學(xué)科專業(yè)體系的特點與優(yōu)勢在電子技術(shù)應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的基礎(chǔ)課程和實訓(xùn)課程，進(jìn)行探索與實踐。第二步，整合相關(guān)專業(yè)教學(xué)實踐、教學(xué)資源，制定統(tǒng)一、完善的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案，使之形成一個整體。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置
目前，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程與教學(xué)實踐都是基于普通計算機之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展綜合技術(shù)。主要涉及電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用技術(shù)，知識系統(tǒng)非常龐大，必須進(jìn)行研究與梳理，依據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，考慮中職學(xué)制與學(xué)生學(xué)習(xí)能力，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系，合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識，進(jìn)行適時課程的設(shè)置調(diào)整，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)特點和關(guān)鍵技術(shù)，課程設(shè)置如圖1所示，使學(xué)生掌握新的知識與技術(shù)，從而擴大就業(yè)面，提升在就業(yè)中的優(yōu)勢而計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)課程設(shè)置中已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層知識領(lǐng)域，只需要增加的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層和應(yīng)用層的相關(guān)核心課程。具體是在專業(yè)基礎(chǔ)課增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》，專業(yè)課上增加感知層《傳感技術(shù)與檢測》、《RFID技術(shù)與應(yīng)用》、《傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》課程和《網(wǎng)站建設(shè)與管理》、《數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)》應(yīng)用層課程。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)體系設(shè)置
對于中職學(xué)生而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的定位應(yīng)體現(xiàn)在工程實踐性，學(xué)生需要有知識理論的學(xué)習(xí)，更要注重工程能力的實踐，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系，設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生實際工程的應(yīng)用技能，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的實訓(xùn)教學(xué)與設(shè)施情況，確定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的實訓(xùn)體系，確定實訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容。（見表1）
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實訓(xùn)的實踐
中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)受學(xué)制（三年）和學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實訓(xùn)條件、師資等因素限制，課程調(diào)整的空間較小，在明確專業(yè)人才培養(yǎng)定位，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系，合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識教學(xué)與實訓(xùn)，系統(tǒng)的增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識，適當(dāng)調(diào)整專業(yè)課程，一方面將物聯(lián)網(wǎng)傳輸層新技術(shù)與知識“嵌入”到原有的課程教學(xué)中，比如：將傳感器技術(shù)和RFID技術(shù)知識作為電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容，無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)加入到網(wǎng)絡(luò)課程中，將數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識融入網(wǎng)站建設(shè)與管理課程中。另一方面，進(jìn)行適時課程的設(shè)置調(diào)整，在有限的學(xué)時上增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)與實訓(xùn)，進(jìn)行典型的應(yīng)用系統(tǒng)綜合實訓(xùn)，如智能家居與智能安防監(jiān)控綜合實訓(xùn)。
5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)室設(shè)計
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)建設(shè)有完善的網(wǎng)絡(luò)布線實訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實訓(xùn)室、系統(tǒng)搭建實訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實訓(xùn)室，能完成網(wǎng)絡(luò)工程的實踐教學(xué)實訓(xùn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)室可以對原有的網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)室進(jìn)行改造，規(guī)劃和購置物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)模塊設(shè)備，模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程環(huán)境和實際應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)建“理實一體化”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)室，拓展原有實訓(xùn)室的功能，提供課程教學(xué)實訓(xùn)從理論知識學(xué)習(xí)、講解到演示、基本技能訓(xùn)練、工程項目實踐等多層次教學(xué)實踐。借鑒網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的項目教學(xué)實踐體系，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系，設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生實際工程的應(yīng)用技能。因此，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程、實訓(xùn)體系設(shè)置、實訓(xùn)實踐及實訓(xùn)室建設(shè)的研究和探索，我們可以在中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓(xùn)，培養(yǎng)既掌握計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的知識技能，又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才，擴寬計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)渠道，提高學(xué)生就業(yè)競爭力。
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關(guān)鍵詞 單片機教學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 教學(xué)
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
物聯(lián)網(wǎng)（the Internet of Things，IOT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，簡單理解，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了很多高校、科研單位及企事業(yè)單位的高度重視。隨著單片機、嵌入式無線技術(shù)的飛速發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)提供了必備條件。微控制器（Microcontroller Unit，MCU），即單片微型計算機，它是多數(shù)高校電子信息類、通信類等專業(yè)的骨干課程。但目前，高校仍以51系列單片機為主，在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上還保持著最古老的模式，僅僅圍繞指令和程序展開。缺乏時效性，根本無法與大背景下的社會需求相契合。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹
1.1 概念及簡介
物聯(lián)網(wǎng)是物體通過智能感應(yīng)裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)指定的信息處理中心，實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互、信息處理的智能網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用前景分析：美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測：到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30比1，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。“物聯(lián)網(wǎng)”也被稱之為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。
1.2 單片機教學(xué)現(xiàn)狀與改革
（1）教學(xué)涉及面廣：眾所周知，單片機課程幾乎覆蓋了所有的工科院校，通信、自動化、電子等很多專業(yè)都需要學(xué)習(xí)單片機課程。（2）教學(xué)占主要方面：在高職院校單片機教學(xué)中，相應(yīng)課程的設(shè)置、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排都劃歸在單片機的課程體系中，并且將單片機實踐考核作為學(xué)生綜合能力判斷的一個重要部分。因此，在過去的很長一段時間，各大高職院校都相繼提出了關(guān)于單片機教學(xué)改革的新理念，大都是以強調(diào)學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力，但這種實踐操作往往跟在大環(huán)境下的時代需要是有相差的。（3）教學(xué)方式一成不變：很長一段時間以來，單片機課程的教學(xué)基本都是按照固定模式進(jìn)行的。以匯編語言或C語言兩種編程語言為主，先從指令到程序再到輔助項目配合教學(xué)。這種圍繞軟件—指令—程序展開，不符合單片機課程的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)體系的一成不變，就沒有新方向供教學(xué)利用，學(xué)生們也就同樣按照固定的思路去分析，最終導(dǎo)致單片機課程教學(xué)幾十年還滯留在原地。（4）教學(xué)方法老舊：傳統(tǒng)的課堂講授法，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性過多地限制在理論課堂上，而單一的實驗課和我們之前提出的單片機課程改革的初衷背道而馳。久而久之，單片機的課程改革就成了一句沒能實現(xiàn)的空話。要杜絕這種現(xiàn)象，必須從根本上改變教學(xué)方法和教學(xué)思想。（5）實踐教學(xué)重視度不夠：實驗手段單一且脫離實際。在實驗課上，僅僅以實驗箱作為條件，以十幾個匹配程序作為參考，停留在單片機課程的表面，也就掌握不了單片機課程的精髓。學(xué)生動手、動腦解決問題的能力也會大打折扣。
2 單片機課程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的必要性
物聯(lián)網(wǎng)時代對單片機或嵌入式教學(xué)改革提供了機遇和挑戰(zhàn)。與此同時，對單片機教學(xué)的各個方面也有了新定位。物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為單片機教學(xué)改革提供了豐富的教學(xué)題材、內(nèi)容和實現(xiàn)方法，這也就是單片機課程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的目的。
（1）必要性：從目前各高職高專院校單片機的教學(xué)情況分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、反映、學(xué)習(xí)效果等方面都在很大程度上促進(jìn)單片機的教學(xué)改革。并且應(yīng)將培養(yǎng)高技能人才作為高職高專院校的發(fā)展定位，將為企業(yè)培養(yǎng)出更多有用的人才作為根本目標(biāo)。換個角度說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展勢必也會要求高職院校培養(yǎng)相應(yīng)的人才。因此，從市場的被動需要到主動需要也是我們將兩者結(jié)合的初衷。
（2）可行性：在單片機教學(xué)過程中，型號的選擇還是以MCS-51為主，并配合無線SOC單片機。這樣可將傳統(tǒng)的單片機教學(xué)順延、加強。整個核心課程的設(shè)置都不需要改變，以物聯(lián)網(wǎng)課程為主線，配合嵌入式系統(tǒng)，在以單片機、網(wǎng)絡(luò)等課程為輔，這樣就可以構(gòu)成一個較完善的物聯(lián)網(wǎng)與單片機結(jié)合的體系。
3 教學(xué)改革的思路和措施
3.1 教學(xué)內(nèi)容、方法和思路
教學(xué)內(nèi)容方面：教學(xué)過程中應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用為背景，硬件系統(tǒng)選擇還是以MCS-51型號為主。其中，應(yīng)將單片機教學(xué)過程中以前忽略的部分重視進(jìn)來，如A/D、D/A模塊、串行通信模塊等。軟件系統(tǒng)選擇ZigBee協(xié)議棧，利用實例法講授協(xié)議棧的各層。當(dāng)然，在高職教學(xué)過程中，軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分教學(xué)不必深入講解，應(yīng)以學(xué)生的實際操作能力為主。
教學(xué)方法方面：傳統(tǒng)單片機教學(xué)，通常采用案例引導(dǎo)法，明確任務(wù)，任務(wù)構(gòu)思、完成任務(wù)的固定模式來完成教學(xué)任務(wù)。任務(wù)的構(gòu)思應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、無線通信作為主要切入口，構(gòu)造有實用意義的方案。
3.2 突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
單片機教學(xué)重于實踐，沒有實踐，那這門課就是形同虛設(shè)，學(xué)生只會一味地死記程序而不懂得解決問題。在實踐教學(xué)中，教師和學(xué)生應(yīng)該有互動，建立一個分工明確的學(xué)習(xí)團隊。教師在團隊中只起到引導(dǎo)作用，將充分的時間留給學(xué)生自主思考、自主完成實驗項目。
實驗室的建設(shè)：將學(xué)校實驗室的操作平臺使用于理論教學(xué)中，在實踐教學(xué)中應(yīng)建立模塊化的SOC單片機實驗系統(tǒng)。編譯軟件同樣使用Keil，方便代碼移植和實驗兼容等，減少教學(xué)工作量。
實驗形式：增加學(xué)生的實驗時間，不拘于固定的一些實驗?zāi)K，靈活配置實驗課題，最終形成真正開放的物聯(lián)網(wǎng)與單片機結(jié)合的實驗室。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；教學(xué)模式；任務(wù)驅(qū)動
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）34-0250-02
隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，新的技術(shù)也不斷融合到教育領(lǐng)域中，先進(jìn)的技術(shù)和豐富的資源為自主學(xué)習(xí)提供了保障。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)方法及模式在現(xiàn)今愈發(fā)顯得突出，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式則集建構(gòu)主義理論與現(xiàn)代教育技術(shù)于一體，能有效提高基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
一、物聯(lián)網(wǎng)及任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)概述
1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)在歐美被稱為theInternetofThings（IOT），強調(diào)anythings connection。中國科學(xué)院姚建銓院士指出：凡是由傳感器、傳感技術(shù)及利用某種物體相互作用而感知物體的特征，按約定的協(xié)議，來實現(xiàn)任何時刻、任何地點、任何物體、任何人，實現(xiàn)所有人與人，物與物，人與物之間互聯(lián)、互通，進(jìn)行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，即可稱為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本特征表現(xiàn)在可靠與完整傳遞特征和海量與多視角處理特征和智能服務(wù)特征等方面。
2.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，是在教學(xué)過程中以完成具體任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個任務(wù)中，并在完成任務(wù)的同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，引導(dǎo)其在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、尋找解決問題的方法，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在教學(xué)過程中，給予若干具體問題，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)同伴）的幫助，學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主探索和互動協(xié)作，最終達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)方法。它是以任務(wù)為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體。
二、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的理論基礎(chǔ)
將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代教學(xué)理念相結(jié)合，運用到科學(xué)教學(xué)活動中，也能夠?qū)f(xié)作和協(xié)同教學(xué)模式起到很好的支撐作用。
1.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者與環(huán)境交互作用的過程中主動建構(gòu)內(nèi)部表征的過程，學(xué)習(xí)者在一定的環(huán)境下，借助其他輔助手段，利用學(xué)習(xí)資源，通過意義建構(gòu)獲得知識，所以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，情景、協(xié)同、會話及意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)環(huán)境中的基本要素。其具體的指導(dǎo)意義表現(xiàn)在注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮，在設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)中提供充分的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，注重在實際情景中進(jìn)行教學(xué)，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)背景，積極創(chuàng)建與現(xiàn)實環(huán)境有關(guān)的情景，提高學(xué)生解決實際問題的能力。同時要注重協(xié)作學(xué)習(xí)，通過設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，確定學(xué)習(xí)團隊，通過團隊合作加深對知識的全面理解。
2.學(xué)習(xí)動機理論。學(xué)習(xí)動機是學(xué)生學(xué)習(xí)的驅(qū)動力，是激發(fā)和維持學(xué)習(xí)活動的心理狀態(tài)。學(xué)習(xí)動機通常有內(nèi)因和外因，就任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法而言內(nèi)因中的成就動機是其核心。成就動機是學(xué)生在完成任務(wù)中對自己感興趣和重要的部分去重點關(guān)注并努力達(dá)到完美的一種內(nèi)部推力，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的的特點就是學(xué)習(xí)任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，通過對各任務(wù)的完成體驗成功，由成功激發(fā)完成新的學(xué)習(xí)任務(wù)的動力。學(xué)習(xí)動機理論在驅(qū)動式教學(xué)環(huán)境下具體表現(xiàn)在讓學(xué)生獲得成功的體驗，使學(xué)生的求知欲、自信心、等心理品質(zhì)得到提高和發(fā)展，成功的體驗激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機。在實施中往往任務(wù)處于中等難度時，成就動機值最大。阿特金森認(rèn)為，任務(wù)的選擇是判斷成就動機的核心，他提出任務(wù)處于中等難度水平時成就動機值最大。所以在學(xué)習(xí)動機理論中任務(wù)設(shè)計的方法和內(nèi)容的難易程度是其主要的方面。
3.最近發(fā)展區(qū)理論。維果斯基認(rèn)為學(xué)習(xí)者的發(fā)展有兩種水平，一是現(xiàn)有發(fā)展水平，二是在外界的幫助和指導(dǎo)下可達(dá)到的解決問題的水平。二者之間的差距就為最近發(fā)展區(qū)。根據(jù)該理論在教學(xué)任務(wù)設(shè)計中從學(xué)生現(xiàn)有實際知識水平出發(fā)。既可以完成基礎(chǔ)知識的教學(xué)任務(wù)又可以實施定量的探究式學(xué)習(xí)，任務(wù)合理適中，極具挑戰(zhàn)又符合實際，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展到較高水平。
4.發(fā)展性教育評價觀。發(fā)展性教育評價觀認(rèn)為教學(xué)評價是與教學(xué)過程同樣重要的部分，評價主要著重于了解學(xué)習(xí)者身體、學(xué)習(xí)、情感及價值觀等諸多狀況，主要體現(xiàn)在既尊重個體、淡化比較，又注重激勵和幫助促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，這種評價始終貫穿于教育與教學(xué)全過程，通過合理的評價激勵和促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展，是學(xué)習(xí)的動力和源泉。
5.情景認(rèn)知理論。它認(rèn)為所有知識都和語言一樣是活動、背景和文化的一部分，是對世界的索引，來源于真實的活動和情景，是將個人認(rèn)知依托于更大的物質(zhì)和社會情景背景中，強調(diào)真實行為發(fā)生的社會網(wǎng)絡(luò)和活動系統(tǒng)，認(rèn)為情景是學(xué)習(xí)和認(rèn)知的基礎(chǔ)，是實踐教學(xué)和感知教育的必要條件。
三、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)理念
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的學(xué)習(xí)模式的基本要素有主體（學(xué)生），客體（學(xué)習(xí)資源），群體（學(xué)習(xí)共同體——教師、其他學(xué)生），基礎(chǔ)平臺（網(wǎng)絡(luò)環(huán)境），其教學(xué)理念主要有：
1.教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的雙主教學(xué)理念。在教學(xué)過程中學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者。要重視學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與方法，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出的情感與態(tài)度。任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)活動是以任務(wù)為引導(dǎo)以任務(wù)的完成過程貫穿始終。學(xué)生在接受并解決問題前，需要教師呈現(xiàn)任務(wù)的要求，對解決問題的難點給予指導(dǎo)性提示，這就充分體現(xiàn)出了教師的主導(dǎo)的理念，而任務(wù)驅(qū)動教學(xué)最終是要把學(xué)習(xí)的主動性歸于學(xué)生，使其產(chǎn)生責(zé)任感和壓力，教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)計師生、生生雙向互動環(huán)節(jié)，實現(xiàn)信息共享和和反饋，也使教師能及時掌握教學(xué)活動作出教學(xué)調(diào)整。
2.以人為本教學(xué)理念。它體現(xiàn)出人是教育的基礎(chǔ)和中心，是教育的出發(fā)點和根本，其理念的核心就是素質(zhì)教育，因此以人為本的教育理念，要求在教育教學(xué)過程中，做到理解人、尊重人、發(fā)展人和提高人，充分發(fā)揮人的主體作用
3.以解決問題、表達(dá)情感完成任務(wù)為主的多維、互動式教學(xué)理念。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)可把以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、表達(dá)情感、完成任務(wù)為主的多維、互動式的教學(xué)理念。
四、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下驅(qū)動式教學(xué)模式結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想，教師通過分析學(xué)生、學(xué)習(xí)資源，制定任務(wù)，利用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論創(chuàng)設(shè)情景，監(jiān)控整個任務(wù)完成的過程，實時地給予指導(dǎo)和幫助。同時通過測試及時反饋任務(wù)完成情況的信息，在與師生、生生之間交流經(jīng)驗的過程中，達(dá)到自主、探究式學(xué)習(xí)和最終主動意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)目的。AECT04定義中指出教育技術(shù)的目標(biāo)是“促進(jìn)學(xué)習(xí)”，也可以具體分析為是對學(xué)習(xí)環(huán)境的營造與設(shè)計，對學(xué)習(xí)資源的組織和對學(xué)習(xí)工具的提供。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，將實際學(xué)習(xí)生活導(dǎo)入研究性課堂成為可能，在建構(gòu)研究性學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)揮巨大的作用，勢必在教育理念、模式和方法上產(chǎn)生變革，把教育推向新的臺階。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；學(xué)校管理：信息化管理
中圖分類號：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454(2011)21-0076-03
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，它是未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，世界各國都把它當(dāng)做促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展的重點科技領(lǐng)域。
一、物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵
1.物聯(lián)網(wǎng)的概念
1999年，美國麻省理工學(xué)院最先提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，2005年，國際電信聯(lián)盟(ITU)的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，進(jìn)一步擴展了物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展。它是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。它通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控和管理。2010年，上海開幕的中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會中有學(xué)者提出，物聯(lián)網(wǎng)將成為萬億元級的新興產(chǎn)業(yè)、全世界接入物聯(lián)網(wǎng)的終端到2020年將會達(dá)到500億個。
2.物聯(lián)網(wǎng)的特征
從通信對象和通信過程來看，物聯(lián)網(wǎng)的核心是物與物之間以及人與物之問的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)具有如下特征：
(1)全面并主動感知
物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目標(biāo)，實現(xiàn)人與人之間、人與物之間、物與物之間全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。利用射頻識別裝置、傳感器、二維碼等隨時隨地主動感知物體的存在并獲取物體的狀態(tài)、位置等信息。實現(xiàn)的原理是在物體上植入微型感應(yīng)芯片，用這些傳感器獲取物理世界的種種信息，再通過局域無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)傳遞交互，進(jìn)而感知世界。
(2)可靠并完整傳遞
物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的某些應(yīng)用可能會使用傳感器采集到的部分信息，然而存儲的時候必須保證信息的完整性。物聯(lián)網(wǎng)可以通過有線、無線等傳輸方式將物體的實時信息進(jìn)行分門別類的管理，再準(zhǔn)確、可靠、有指向性地傳輸給信息處理設(shè)備及環(huán)境，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。
(3)海量并多視角處理
在物聯(lián)網(wǎng)中分布著眾多的傳感器，每個傳感器都是一個信息源，它們按照一定的頻率，周期性地對環(huán)境信息進(jìn)行采集，每次采集都會得到新的數(shù)據(jù)，針對采集到的海量數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行多視角分析處理才能實現(xiàn)智能化。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們可以借助云計算來處理海量信息。
(4)智能服務(wù)
物聯(lián)網(wǎng)給移動通信領(lǐng)域和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來了一個全新的服務(wù)體系。物聯(lián)網(wǎng)把傳輸或者是通信服務(wù)擴展成從感知到傳輸再到分析處理的一個綜合的、全面的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)擁有常規(guī)應(yīng)用無法比擬的智能性，它不僅具有超越人類聽覺、視覺及觸覺范圍的高靈敏度，還具有感知規(guī)律、預(yù)測未來的智能特征，高靈敏度、高智能化的服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用價值的關(guān)鍵體現(xiàn)，也是推動物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)運行成功的主要動力。
由于物聯(lián)網(wǎng)具有上述特征，所以它必將為人類提供一個全新的、智能化的工作與生活環(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)的價值體現(xiàn)在它在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，這需要各行業(yè)的人員進(jìn)行積極的探索。目前，教育領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的研究尚處于起步階段，筆者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將給教育帶來極大的變革。
二、物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生管理中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生管理方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在學(xué)生安全管理和學(xué)生生活管理兩個方面。
1.利用物聯(lián)網(wǎng)保障學(xué)生安全
近年來，校同安全事件屢有發(fā)生，然而，校方要負(fù)責(zé)照顧的學(xué)生人數(shù)眾多，往往無法隨時照顧到每個學(xué)生，尤其對于智力發(fā)展遲緩兒童，可能會毫無征兆地自行離開校園而發(fā)生走失事件，所以，教育部門希望借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)米加強學(xué)校安全管理。在臺灣，教育部門于2008年實施了“校同安全應(yīng)用RFID協(xié)助學(xué)生安全建置計劃”。臺殊教育學(xué)校和逢甲大學(xué)合作進(jìn)行了學(xué)生體溫異常管理、學(xué)生行蹤通知、訪客機制管理以及危險區(qū)域管理四項實踐，希望對特殊教育學(xué)校的安全維護(hù)做出重大變革。
項目同以該校高職部一、二年級共30名學(xué)生為實驗對象，采用阿丹電子公司主動式433MHz RFID讀取器及具有溫度感測功能的腕帶式標(biāo)簽，如圖1所示。
在實驗學(xué)校的大樓入口、教室、地下室以及樓頂?shù)鹊攸c架設(shè)了約30個RFID讀取器，每個學(xué)生配戴RFID標(biāo)簽，其主要系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示。
網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控與管理
首先，學(xué)生所佩戴的腕帶式標(biāo)簽，可以自動感測到學(xué)生的體溫，并且可以將學(xué)生的體溫異常情況通知給教師，以便及時作出處理：其次，系統(tǒng)依據(jù)采集到的RFID信息，對學(xué)生的出勤情況加以統(tǒng)計，以便教師可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢到學(xué)生的所在位置與出勤情況；再次，當(dāng)有陌生人進(jìn)入校園中的管制區(qū)域時，RFID系統(tǒng)就會感測到，將會向陌生訪客發(fā)出語音警告，同時會向?qū)W校安保人員發(fā)出通知信息：最后，當(dāng)學(xué)生到了地下室、樓頂?shù)扔形ｋU隱患的區(qū)域時，系統(tǒng)會向?qū)W生發(fā)出聲音警示，并目，會將此情況通知給學(xué)校的安保人員，同時該系統(tǒng)還可以配合學(xué)校視頻監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)視，便于管理人員進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮。
2.利用物聯(lián)網(wǎng)方便學(xué)生生活
學(xué)生群體的手機普及率很高，同時學(xué)生又是信息應(yīng)用最容易接受的群體。利用手機多卡合一的功能，將飯卡、學(xué)生證、借書證、門禁卡等多卡合而為一，這一應(yīng)用不僅能夠為用戶提供傳統(tǒng)的于機通信服務(wù)，而且可以通過手機實現(xiàn)身份識別、信息交互和購物支付等多種服務(wù)。由兩師范大學(xué)實施的“校同手機一卡通”工程，在原有于機SIM卡芯片中集成無線射頻(RF)模塊，學(xué)生使用這種特制的RFID-SIM卡刷卡后即可完成門禁、考勤、借書、上網(wǎng)、用水、食堂消費、銀行轉(zhuǎn)賬、車輛進(jìn)出等校園活動，極大地方便了師生員工的工作、學(xué)習(xí)和生活。
三、物聯(lián)網(wǎng)在課堂教學(xué)環(huán)境管理中的應(yīng)用
學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有很大影響，傳統(tǒng)課堂教學(xué)的物理環(huán)境擁有的教學(xué)資源十分有限，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境又缺少與現(xiàn)實世界的交互。物聯(lián)網(wǎng)不僅使得物理空間的物品相互連接，而且使得物理空間與虛擬空間相互連接，能夠有效地實現(xiàn)人與物交互、人機交互、人與人之間的禮會互。物聯(lián)網(wǎng)使得物理環(huán)境中的每個物體都具有了智能化、數(shù)字化的特征，能夠即時地采集并分析師生的教學(xué)需求，進(jìn)而給師生提供智能化的教學(xué)資源與環(huán)境。
日常的教學(xué)設(shè)施、教學(xué)環(huán)境會產(chǎn)生大量噪音，美國、英國等國家針對噪音對學(xué)習(xí)的影響進(jìn)行了大量的研究，研究表明噪音不僅會對學(xué)生的聽力、注意力、閱讀計算能力等產(chǎn)生影響，而且也會影響師生交流，進(jìn)而影響學(xué)生的整體學(xué)業(yè)成績，對于那些聽力有障礙或者用非母語學(xué)習(xí)的學(xué)生更是如此，教師也會由于提高聲音而損傷聲帶。我們可以在教室用布置傳感器以監(jiān)測教室中各方位的噪音情況，當(dāng)噪音過大時就發(fā)出警報信息通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，比如可以在桌腳墊上
毛氈以降低噪音。
光線會對師生的視力產(chǎn)生影響，可以在教家里安裝光線傳感器，隨時根據(jù)室內(nèi)光線亮度調(diào)整教室內(nèi)的燈光亮度和計算機屏幕的亮度，根據(jù)室外陽光強度調(diào)整窗簾的高度。利用傳感器還可以根據(jù)教室里的溫度、濕度、二氧化碳濃度等自動調(diào)節(jié)空調(diào)、排氣扇等的運轉(zhuǎn)。另外，學(xué)生可以在教室里利用計算機等設(shè)備，讀取本地或異地嵌入了傳感器的物體數(shù)據(jù)，開展研究性學(xué)習(xí)。總而言之，物聯(lián)網(wǎng)能夠為學(xué)生提供舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境、便捷的學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。
四、物聯(lián)網(wǎng)在圖書館管理中的應(yīng)用
在圖書館領(lǐng)域，曾經(jīng)廣泛使用條形碼來提高圖書流通效率，但是由于條形碼自身的一些難以克服的缺陷，使得它在圖書管理領(lǐng)域的應(yīng)用必將越來越少。物聯(lián)網(wǎng)是一個智能化的網(wǎng)絡(luò)，由于無線傳感網(wǎng)、RFID等智能技術(shù)的大量使用，使得圖書館的管理與服務(wù)呈現(xiàn)出鮮明的智能化特征。
首先，可以利用RFID電子標(biāo)簽將文獻(xiàn)信息與讀者信息結(jié)合起來，這樣圖書館就可以通過RFID標(biāo)簽獲知讀者利用文獻(xiàn)的統(tǒng)計信息及其閱讀偏好，進(jìn)而根據(jù)讀者的閱讀喜好，向其提供個人文獻(xiàn)定制服務(wù)，或者根據(jù)讀者利用文獻(xiàn)的情況，實現(xiàn)讀者知識結(jié)構(gòu)咨詢、閱讀習(xí)慣跟蹤等服務(wù)。其次，自助還書機可以對貼有RFID標(biāo)簽的圖書進(jìn)行掃描、識別和歸還等處理，利用自助還書機可以幫助用戶進(jìn)行自助式的續(xù)借、還書等操作，從而避免排隊現(xiàn)象的發(fā)生，甚至還可以實現(xiàn)“放回即還、拿走即借”，為用戶提供更加快捷的圖書查詢、借還等服務(wù)。再次，我們可以將RFID標(biāo)簽嵌入到圖書館內(nèi)所有建筑(樓梯、墻面等)、沒備(書架等)、館藏，以及用戶的借閱證等當(dāng)中，進(jìn)而實現(xiàn)對圖書館所有物理對象的定位、查找、追蹤等服務(wù)。最后，可以將RFID卡與讀者手機SIM卡相結(jié)合，進(jìn)而實現(xiàn)圖書館內(nèi)手機查詢、借閱等個性化服務(wù)，從而使得讀者可以在任何地點、任何時間獲取自己想要的資源。
目前，新西蘭、韓國、新加坡等同的圖書館，國內(nèi)的廣西壯族自治區(qū)圖書館等都已經(jīng)采用了RFID系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是圖書館領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，各學(xué)校圖書館應(yīng)積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高管理效率。
五、物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)儀器設(shè)備管理中的應(yīng)用
近年來，為了推進(jìn)學(xué)校的信息化，國家在學(xué)校教學(xué)儀器設(shè)備方面的投入不斷加大，如何對計算機、多媒體系統(tǒng)等教學(xué)儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理，讓儀器設(shè)備發(fā)揮其最大教學(xué)、經(jīng)濟效益，這是當(dāng)前學(xué)校管理工作很重要的一個方面。物聯(lián)網(wǎng)中的RHD、無線傳感網(wǎng)等智能化技術(shù)可以使設(shè)備數(shù)據(jù)采集流程簡化，增加信息的透明度，使得教學(xué)儀器設(shè)備的管理越來越系統(tǒng)化、規(guī)范化。
1.設(shè)備清點
管理部門在教學(xué)儀器設(shè)備購入時就為每臺儀器設(shè)備分配一個RFID電子標(biāo)簽，該標(biāo)簽具有唯一識別碼，內(nèi)部存儲了儀器設(shè)備的基本信息，這些信息可以由閱度器利用射頻信號進(jìn)行無線讀取。標(biāo)簽的外部有保護(hù)層，不易損壞，可以粘貼在儀器設(shè)備的恰當(dāng)位置上。管理人員在進(jìn)行設(shè)備清點時，只要拿著讀寫器，在實驗室內(nèi)巡視，閱讀器就可以批量讀取設(shè)備信息，不用再對儀器設(shè)備進(jìn)行搬移來掃描條形碼，大大提高了清點效率。
2.設(shè)備全生命周期管理
我們可以對RFID標(biāo)簽中存儲的信息不受次數(shù)限制地進(jìn)行修改，從設(shè)備購入開始，即將設(shè)備的在用、維修、報廢等生命狀態(tài)及時地在標(biāo)簽中予以更新，然后再經(jīng)過定期的設(shè)備清點，使得儀器設(shè)備實際狀態(tài)與管理系統(tǒng)中的狀態(tài)始終保持一致，進(jìn)而動態(tài)地實現(xiàn)儀器設(shè)備的全生命周期管理，為學(xué)校的投資決策、設(shè)備更新等提供依據(jù)，提高儀器設(shè)備管理效率。
3.設(shè)備防盜
我們可以賦予每個設(shè)備標(biāo)簽不同的限，并且在每個實驗室安裝RFID門禁系統(tǒng)，當(dāng)某個儀器設(shè)備要被拿出實驗室時，如果系統(tǒng)未授予該設(shè)備標(biāo)簽出庫限，系統(tǒng)就會發(fā)出違規(guī)出庫警報。
4.大型儀器設(shè)備共享
通過儀器設(shè)備標(biāo)簽-RFID系統(tǒng)一大型儀器設(shè)備共享平臺，就可以實現(xiàn)儀器沒備與共享平臺連接，潛在的用戶可以通過該平臺獲取設(shè)備的基本信息、當(dāng)前狀態(tài)等，進(jìn)而使用該設(shè)備完成自己的研究工作。
六、結(jié)束語
目前物聯(lián)網(wǎng)要在教育領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，仍有許多問題需要解決，比如費用問題、信息安全問題等等，然而，物聯(lián)網(wǎng)在教育領(lǐng)域當(dāng)中的廣泛應(yīng)用是大勢所趨，我們應(yīng)滿懷信心，迎接物聯(lián)網(wǎng)時代的到來。
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